หลังจากการสังเกตการณ์ที่ประสบความสำเร็จเป็นเวลา 16 เดือน SMART-1 ของ ESA กำลังจะมีส่วนช่วยขั้นสุดท้ายต่อวิทยาศาสตร์ดวงจันทร์ ในวงโคจรสุดท้ายยานอวกาศจะบินต่ำมากจนอาจชนเข้ากับเนินเขาในรอบก่อนหน้าทำให้มองจากกล้องโทรทรรศน์บนโลกที่แตกต่างกัน คาดว่าหลุมสุดท้ายจะกว้าง 3-10 เมตร (10-33 ฟุต) และลึก 1 เมตร (3 ฟุต)
SMART-1 ยานอวกาศยุโรปแรกที่ประสบความสำเร็จไปยังดวงจันทร์กำลังจะสิ้นสุดการผจญภัยสำรวจหลังจากเกือบสิบหกเดือนของการตรวจสอบวิทยาศาสตร์ดวงจันทร์
SMART-1 เปิดตัวเมื่อวันที่ 27 กันยายน 2546 และไปถึงดวงจันทร์ในเดือนพฤศจิกายน 2547 หลังจากวนเวียนรอบโลกเป็นเวลานาน ในระยะนี้ยานอวกาศทดสอบเป็นครั้งแรกในอวกาศกับชุดของเทคโนโลยีขั้นสูง
สิ่งเหล่านี้รวมถึงการใช้งานครั้งแรกของเครื่องยนต์อิออน (การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์) สำหรับการเดินทางในอวกาศโดยใช้ร่วมกับเครื่องมือช่วยแรงโน้มถ่วง
สมาร์ท -1 ยังทดสอบเทคนิคการสื่อสารในห้วงอวกาศในอนาคตสำหรับยานอวกาศเทคนิคเพื่อให้เกิดการนำทางยานอวกาศอิสระและเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขนาดเล็กที่ใช้เป็นครั้งแรกรอบดวงจันทร์
ในขั้นต้นมีแผนที่จะเปิดใช้งานรอบ ๆ ดวงจันทร์เป็นเวลาหกเดือน SMART-1 ได้รับการขยายภารกิจต่อไปอีกหนึ่งปีซึ่งจะได้ข้อสรุป ยานอวกาศจะกระทบพื้นผิวดวงจันทร์ผ่านผลกระทบเล็กน้อยซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นในวันที่ 3 กันยายน 2549 เวลา 07:41 CEST (05:41 UT) หรือเวลา 02:37 CEST (00:37 UT) ด้วยความไม่แน่นอนเนื่องจากความรู้ที่ไม่สมบูรณ์ ของภูมิประเทศดวงจันทร์ พิกัดที่คาดหวังสำหรับผลกระทบที่ 5:41 UT อยู่ที่ประมาณ36.44ºทางทิศใต้ของละติจูดและ46.25ºทางตะวันตกของลองจิจูด
ซ้อมรบถึงผลกระทบ
หากปล่อยให้อยู่ในวงโคจรของดวงจันทร์สมาร์ท -1 น่าจะชนกับดวงจันทร์ได้ในวันที่ 17 สิงหาคม 2549 ทางด้านจันทรคติซึ่งมองไม่เห็นจากโลก
การซ้อมรบแบบ 2 สัปดาห์เริ่มเมื่อวันที่ 19 มิถุนายนและได้ข้อสรุปเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคมอนุญาตให้ SMART-1 ปรับวงโคจรเพื่อหลีกเลี่ยงการยานอวกาศตัดกับดวงจันทร์ในเวลาที่เสียเปรียบจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์และเพื่อให้ได้ประโยชน์เล็กน้อย ภารกิจ 'ขยาย'
อาจมีการซ้อมรบย่อยเพิ่มเติมอีกในวันที่ 27 และ 28 กรกฎาคม 25 สิงหาคมและวันที่ 1 และ 2 กันยายน 2549 เพื่อปรับวิถีการเคลื่อนที่ของ SMART-1
ทำไมถึง 3 กันยายน
ทางเลือกของวันที่ 3 กันยายนสำหรับผลกระทบจากดวงจันทร์นั้นนำโดยการตัดสินใจที่จะได้รับข้อมูลจันทรคติความละเอียดสูงเพิ่มเติมจากวงโคจรและเพื่อให้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินเห็นผลกระทบจากโลก
ในวันที่ 3 กันยายน 2549 ภัยพิบัติ SMART-1 ใกล้เคียงกับจุดปะทะจะอยู่ในพื้นที่บนดวงจันทร์ที่เรียกว่า 'Lake of Excellence' ซึ่งตั้งอยู่ที่ละติจูดกลางตอนใต้ บริเวณนี้น่าสนใจมากจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ มันเป็นพื้นที่ภูเขาไฟที่ล้อมรอบด้วยที่ราบสูง แต่ยังโดดเด่นด้วยความหลากหลายของแร่พื้นดิน
ในช่วงเวลาที่เกิดการปะทะบริเวณนี้จะอยู่ในความมืดบนด้านใกล้ของดวงจันทร์ใกล้กับเทอร์มิเนเตอร์ - เส้นที่แยกด้านดวงจันทร์ออกจากด้านกลางคืน ภูมิภาคนี้จะถูกแรเงาจากรังสีโดยตรงของดวงอาทิตย์ แต่จะถูกส่องแสงสลัวจากแสงจากโลก - ด้วยแสงของโลก วงโคจรของยานอวกาศจะพามันไปทั่วภูมิภาคทุก ๆ ห้าชั่วโมงซึ่งจะลดลงหนึ่งกิโลเมตรในแต่ละรอบ จากโลกจะเห็นดวงจันทร์ในเวลานั้น
รูปทรงเรขาคณิตนี้เหมาะสำหรับการสำรวจพื้นดิน ในความเป็นจริงในช่วงพระจันทร์เต็มดวงความส่องสว่างจะบดบังผลกระทบอย่างสมบูรณ์ต่อผู้สังเกตการณ์ภาคพื้นดินและในช่วงพระจันทร์ใหม่มันก็คงเป็นเรื่องยากเช่นกันเพราะพระจันทร์ใหม่มองเห็นได้เพียงไม่กี่วินาทีหลังจากพระอาทิตย์ตก นอกจากนี้ผลกระทบในที่มืดจะช่วยให้การตรวจจับของแฟลชผลกระทบ
กล้องภาคพื้นดินนั้นจะพยายามสังเกตฝุ่นที่ถูกปล่อยออกมาจากแรงกระแทกโดยหวังว่าจะได้ข้อมูลทางกายภาพและวิทยาแร่บนพื้นผิวที่ขุดโดยยานอวกาศ
เวลาผลกระทบที่คาดหวัง (07:41 CEST) จะดีสำหรับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ในภาคใต้และตะวันตกเฉียงเหนือของอเมริกาและฮาวายและอาจเป็นไปได้ของออสเตรเลีย แต่หากสมาร์ท -1 ชนกับเนินเขาในรอบที่ผ่านมาประมาณ 02:37 CEST เมื่อวันที่ 3 กันยายนจากนั้นสามารถสังเกตได้จากหมู่เกาะคานารีและอเมริกาใต้ หากสมาร์ท -1 ชนเขาบนทางผ่านในวันที่ 2 กันยายนเวลา 21:33 น. CEST ดังนั้นกล้องโทรทรรศน์ในยุโรปยุโรปและแอฟริกาจะได้เปรียบ
ติดกับดวงจันทร์แรงโน้มถ่วง
เมื่อยานอวกาศโคจรรอบดวงจันทร์เช่นเดียวกับสมาร์ท -1 มันจะถูกกำหนดโดยกฎแรงโน้มถ่วงอีกต่อไป ดึงจากดวงอาทิตย์โลกและสิ่งผิดปกติในดวงจันทร์ทั้งหมดรบกวนวงโคจรของมัน ไม่ช้าก็เร็วยานอวกาศดวงจันทร์ใด ๆ จะส่งผลกระทบต่อพื้นผิวดวงจันทร์เว้นแต่ว่ามันจะมีเชื้อเพลิงจำนวนมากเหลือเกินที่จะได้รับการกระตุ้นอีกครั้งและหลบหนีจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์
หากต้องการแยกตัวออกจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์และออกไปสู่ห้วงอวกาศจะหมายถึงการยกเลิกโปรแกรมวิทยาศาสตร์ SMART-1 อย่างสิ้นเชิง ในความเป็นจริงเมื่อ SMART-1 อยู่ในวงโคจรรอบดวงจันทร์มีแรงขับเคลื่อนเพียงพอที่จะปล่อยให้มีการโคจร แต่ไม่ใช่เพื่อหลบหนีดังนั้นยานอวกาศจึงเป็น 'นักโทษ' ที่แท้จริงของดวงจันทร์
SMART-1 มีชีวิตรอดนานเกินกว่าที่คาดการณ์ไว้เมื่อภารกิจทางวิทยาศาสตร์ 6 เดือนตามแผน เครื่องยนต์ไอออนทดลองที่ขับเคลื่อนโดยดวงอาทิตย์มีประสิทธิภาพมาก เมื่อถึงเวลาที่ SMART-1 ตกลงสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์ในเดือนมีนาคม 2548 มีเพียง 7 กิโลกรัมที่เหลือจากการปล่อยจรวด (บรรจุก๊าซซีนอนบรรจุขวด) จากน้ำหนัก 84 กิโลกรัมเมื่อเปิดตัว
วิศวกรของ ESA ใช้ซีนอนที่เหลือทั้งหมดเพื่อหลีกเลี่ยงการชนก่อนกำหนดในเดือนกันยายน 2548 หลังจากการซ้อมรบเพื่อเพิ่มวงโคจรอีกครั้ง เป็นผลให้สมาร์ท -1 มีอายุการใช้งานเพิ่มขึ้นหนึ่งปีในวงโคจรดวงจันทร์เพื่อผลประโยชน์ที่ยอดเยี่ยมของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรอวกาศของยุโรป
จากการขับเคลื่อนของซีนอน SMART-1 ใช้เครื่องขับไฮดราซีนในการดำเนินการซ้อมรบครั้งใหญ่ครั้งสุดท้ายเมื่อปลายเดือนมิถุนายน 2549 เพื่อยืดอายุการปฏิบัติภารกิจและยืดอายุการปฏิบัติงานอีกสามสัปดาห์
มีอันตรายกับดวงจันทร์หรือไม่?
เกือบ 50 ปีที่แล้วในปีพ. ศ. 2502 ยานอวกาศ Luna-2 ของรัสเซียเป็นวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นครั้งแรกในการชนกับดวงจันทร์ ตั้งแต่นั้นมาคนอื่น ๆ ก็ทำแบบเดียวกันโดยไม่มีอันตรายใด ๆ ที่เห็นได้ชัดและผลกระทบของ SMART-1 จะเบากว่าของคนที่ทำอิมแพ็คถึงตอนนี้
เมื่อมาถึงพื้นผิวดวงจันทร์ SMART-1 จะเดินทางด้วยความเร็ว 2 กิโลเมตรต่อวินาที นั่นช้ากว่าอุกกาบาตตามธรรมชาติ - เช่นอุกกาบาต Leonid มาถึงดวงจันทร์ที่ 70 กิโลเมตรต่อวินาที SMART-1 จะเข้าไปในมุมที่ชวนมองเหมือนจัมเปอร์สกี SMART-1 อาจกระแทกเนินเขาสูงชันที่ 7000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง แต่สิ่งที่เป็นไปได้มากกว่าคือมันจะเหินลงไปบนพื้นราบของพื้นผิวดวงจันทร์ซึ่งลดลง 15 เมตรในกิโลเมตรสุดท้ายของการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ผลกระทบความเร็วแนวตั้งจะอยู่ที่เพียง 70 กิโลเมตรต่อชั่วโมงซึ่งน้อยกว่านักกระโดดสกีที่ประสบความสำเร็จ
อาจเป็นไปได้ว่า SMART-1 จะลื่นไถลไปในระยะเวลาสั้น ๆ หลังจากกระแทกกระแทกฝุ่นข้างหน้าแล้วพ่นฝุ่นออกไปทั้งสองด้านเหมือนปีกผีเสื้อ ปล่องภูเขาไฟที่สร้างโดย SMART-1 จะมีความกว้าง 3 ถึง 10 เมตรและอาจลึกประมาณหนึ่งเมตร ดวงจันทร์มีหลุมอุกกาบาตจำนวน 100,000 ตัวที่มีความกว้างมากกว่าสี่กิโลเมตรและทุกวันอุกกาบาตขนาดเล็กหลายแห่งทำให้หลุมอุกกาบาตมีขนาดใหญ่เท่ากับ SMART-1
องค์ประกอบทางเคมีทุกชิ้นที่ปรากฏบน SMART-1 และในอุปกรณ์นั้นมีอยู่ตามธรรมชาติบนดวงจันทร์ ยกตัวอย่างเช่นอลูมิเนียมและเหล็กเป็นเรื่องธรรมดามาก ไฮโดรเจนคาร์บอนและไนโตรเจนเป็นตัวทำลายสิ่งมีชีวิตบนดวงจันทร์ แต่มันไปถึงพื้นผิวตามธรรมชาติจากลมสุริยะและจากผลกระทบของชิ้นส่วนน้ำแข็งของดาวหางซึ่งมีองค์ประกอบหลายอย่าง จากมุมมองนี้ใคร ๆ ก็คิดว่า SMART-1 เป็นดาวหางประดิษฐ์ นอกจากนี้ไฮดราซีนขนาดเล็กที่เหลืออยู่ในเครื่องขับดัน SMART-1 จะเผาไหม้ทันทีที่เกิดการกระแทก
การสังเกตครั้งสุดท้าย
ในระหว่างทางจันทรคติอย่างใกล้ชิดกล้อง AMIE บนกระดาน SMART-1 จะมีมุมมองแบบเอียงในบางพื้นที่ซึ่งก่อนหน้านี้เรามองดูในแนวตั้งเท่านั้นโดยให้มุมมอง 3 มิติแบบพื้นผิว อย่างไรก็ตามเนื่องจากผลกระทบจะเกิดขึ้นในบริเวณที่มืดของดวงจันทร์จึงไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าจะมองเห็นได้มากในช่วงแสงสุดท้าย
ในช่วงวงโคจรที่ผ่านมาเครื่องมืออื่น ๆ บนกระดานรวมถึงกล้องโทรทรรศน์ X-ray D-CIXS และสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรด SIR จะมีมุมมองที่ละเอียดโดยละเอียดเกี่ยวกับภูมิภาคจันทรคติจากระดับความสูงที่ต่ำมาก
กล้องโทรทรรศน์ทรงพลังบนโลกอาจเห็นแสงสลัวจากการชนตามมาด้วยฝุ่นละอองที่เกิดจากการกระแทกซึ่งอาจมีความกว้าง 5 กิโลเมตร ฝุ่นจะบดบังมุมมองของพื้นผิวดวงจันทร์เป็นเวลา 5 หรือ 10 นาที พฤติกรรมของคลาวด์จะให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับเหตุการณ์ผลกระทบโดยทั่วไปในขณะที่การวิเคราะห์แสงจากฝุ่นด้วยสเปคโตรกราฟในกล้องอาจตรวจจับวัสดุที่ถูกขุดขึ้นโดยผลกระทบจากใต้พื้นผิวดวงจันทร์
การสำรวจจะขึ้นอยู่กับการส่องสว่างของแสงในโลก - เว้นแต่เมฆฝุ่นบางส่วนจะถูกโยนทิ้งไปมากกว่า 20 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวดวงจันทร์ ในกรณีนี้แสงจะถูกแสงแดดโดยตรงและจะดูสว่างกว่าในเวลาไม่กี่นาที นักดาราศาสตร์สมัครเล่นอาจจะเห็นเมฆฝุ่นดวงอาทิตย์ส่องผ่านกล้องดูดาวและกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็ก
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าว ESA
